聚氨酯表面层层自组装Ⅰ型胶原和硫酸软骨素EI北大核心CSCD

以可降解聚氨酯(PU)为基体,通过丙二胺的胺解作用,在PU材料的表面接上氨基基团,然后利用层层自组装技术在其表面交替地组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素。经石英微晶天平、罗丹明异硫氰酸酯标记胶原荧光光谱法和X射线光电子能谱分析测试,结果表明Ⅰ型胶原和硫酸软骨素交替地吸附在PU材料表面;原子力显微镜观察结果显示,在PU材料表面组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素后,材料的表面变得更平整,形成了比较均一的纳米级形貌结构。     

肝素和Ⅳ胶原在Ti表面组装及不同组装层数对内皮祖细胞的影响

利用层层自组装技术将带有相反电荷的肝素和Ⅳ型胶原交替组装到材料表面,研究了组装前后及不同组装层数对内皮祖细胞的影响。Ti通过碱活化处理后,表面带上羟基,与多聚赖氨酸中的羧基结合,使材料形成带正电荷的氨基表面,接着将带有异种电荷的肝素和Ⅳ型胶原交替滴加到材料表面形成多层自组装层。通过傅立叶红外掠射检测各步处理后材料表面基团的变化,通过甲苯胺蓝定量表征材料表面肝素组装量,通过原子力显微镜观察组装前后材料表面形貌变化,通过水接触角的测定跟踪组装过程中材料表面亲疏水性能变化。结果显示肝素和Ⅳ型胶原成功地组装到材料表面,修饰后的表面较Ti表面内皮祖细胞的粘附数量多,随着组装层数的增加,细胞在材料表面粘附数量也逐渐增加,且其生长与增殖逐步加快。     

钛表面层层组装胶原与肝素改善血液相容性的研究

为了改进钛表面的血液相容性，本实验通过电荷作用层层组装带正电的细胞外基质胶原和带负电的肝素，在钛表面形成多层仿生膜，以改善钛表面的血液相容性。钛通过氢氧化钠处理，表面形成多孔结构，并产生碱性羟基，之后将其浸泡于多聚赖氨酸溶液中，然后将材料交替浸泡于肝素和胶原中，最后一层为肝素，通过电荷吸引形成多层膜．通过傅立叶红外漫反射（FTTR）检测各步反应后表面基团的变化，通过扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌的变化，初步说明肝素已经结合在材料表面；血小板黏附实验直观反应组装膜有良好的血液相容性。通过本实验说明这种改性方法对于材料血液相容性的改善有一定价值。     

医用钛表面生物分子自组装薄膜的制备

采用分子自组装(SAM)方法在医用钛表面制备了硫酸软骨素薄膜.通过激光共聚焦显微镜,傅立叶红外光谱,X射线光电子能谱以及接触角测定仪等分析测试手段,比较研究了表面预处理方法的活化作用以及成膜反应时间对自组装薄膜的影响规律.实验结果表明,用等体积比的浓硫酸和双氧水混合溶液在75C对钛表面处理1h后的钛片能获得最高的表面自由能,而自组装膜的反应在12h内即可完成.     

层层自组装可食用保鲜膜的性能探究

目的对可食用保鲜膜的性能进行拓展。方法采用层层自组装静电沉积法制备可食用水果保鲜膜,并对膜进行表征,探究膜的微观结构、透明度、亲疏水性、自修复性等。结果该可食用膜结构致密,具有较好的透明度,透光率在90%以上;具有较好的疏水性,接触角θ约为102°;能实现形貌和力学性能上的修复,修复前后的膜都能负载200 g的砝码,同时都无法负载300 g的砝码。结论可食用保鲜膜的这些性能提高了该可食用膜的保鲜效果。     

层层自组装技术在智能表面材料中的应用进展

层层自组装作为一种纳米表面图案化技术,具有操作过程简单、实施成本低、结构动态可控、适用材料广泛等特点,其中动态可控表面微结构赋予了材料独特的理化性能,是智能材料领域研究的热点。该技术在生物医药、传感器、信息存储、膜分离等领域具有广阔的应用前景。综述了基于层层自组装技术的智能表面材料及其在不同领域的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

利用胶原-肝素自组装多层膜改善纯钛表面血液相容性的研究

为了改善钛表面的血液相容?用层层自组装技术将抗凝药物肝素和细胞外基质成分之一的胶原层层交替吸附到钛表面,形成多层薄膜,使具有良好的抗凝血功能.钛通过氢氧化钠处理表面带负电,在聚赖氨酸溶液中会吸附一层带正电的聚赖氨酸,然后将其交替浸泡于带负电的肝素和带正电的胶原中形成自组装薄膜.通过傅立叶红外漫反射(FTIR)检测材料表面基团的变化,通过测水接触角的方法跟踪组装过程,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料表面形貌的变化.血小板黏附实验显示钛改性后表面血小板黏附量明显减少,且反映血小板激活程度的P-selectin的表达量结果也显示,钛改性后表面血小板激活程度显著降低,活化部分凝血活酶时间(APTT)和外源性凝血系统的凝血酶原时间(PT)的实验显示钛改性后表面凝血时间延长,血液相容性得到改善.研究说明这种方法对于心血管材料钛的改性有重要价值.     

聚乳酸微胶囊的层层自组装及表征

以碳酸钠和氯化钙为原料制备的碳酸钙微球为模板,采用层层自组装的方法,将左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)逐层组装在碳酸钙微球上,然后用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)去除模板碳酸钙后成功制备了聚乳酸中空微胶囊,并采用扫描电镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对微胶囊进行初步表征。结果表明,微胶囊层形成的层间驱动力为聚乳酸异构体之间的立构复合作用,微胶囊呈现经典的褶皱状,囊壁厚度约为90~100nm,内部为空腔结构,囊壁允许小分子物质透过,在载药缓释领域具有很好的应用前景。     

胶合板表面层层自组装聚磷酸铵-壳聚糖/氮化硼及其阻燃性能

以杨木胶合板为研究对象,以聚磷酸铵-壳聚糖/氮化硼(APP-CS/BN)为阻燃涂层,通过层层自组装的方法将涂层整理到杨木胶合板上,以赋予胶合板一定的阻燃性能。FTIR和SEM结果显示,APP-CS/BN涂层在胶合板表面组装形成膜结构,组装膜均匀分布在材料表面。锥型量热仪(CONE)燃烧测试表明,与未经处理的胶合板相比,APP-CS/BN自组装涂层能有效延长胶合板点燃时间(TTI),降低胶合板的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),同时增加材料燃烧后成炭量。随着自组装涂层层数的增加,15层处理材、20层处理材、25层处理材的点燃时间较未处理材分别提升了100%、105%和125%;热释放速率峰值(Pk-HRR)较未处理材分别降低10.15%、22.34%和31.82%;阻燃处理杨木胶合板的THR,较未处理材分别降低2.89%、13.68%和15.32%;未处理材、15层处理材、20层处理材、25层处理材燃烧后成炭率依次为18.55%、24.07%、26.04%和27.65%。随着自组装层数的增加,杨木胶合板的阻燃性能随之增加,但当自组装层数由20层至25层时,胶合板阻燃能力提升的幅度变缓慢。本研究中,阻燃胶合板适宜自组装涂层数为20-25层。      

共价层层自组装纳滤膜的制备及性能研究

纳滤膜目前多采用界面聚合的方法制备.层层自组装是近年来发展的一种新型制膜方法,但层层自组装所制备的纳滤膜大多需要5个以上双层,制备过程繁琐,同时,以静电力结合的阴阳离子聚电解质在水中存在一定程度的解离和溶胀,结构不稳定.本文提出用静电组装与化学交联相结合的方法制备纳滤膜,增强膜的稳定性.以改性的聚丙烯腈(PAN)为基膜,以聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯亚胺(PEI)分别为阴阳离子聚电解质,以戊二醛(GA)为交联剂,制备了共价层层自组装纳滤膜(PEI/PAA/GA)n,研究了双层数、交联剂浓度、交联时间等因素对膜性能的影响.结果表明,当制备两个双层时,(PEI/PAA/GA)_2纳滤膜对2 000 mg/L Na_2SO_4溶液中的Na_2SO_4的截留率就能达到98.1%,水通量为12.6 L/(m~2·h·MPa);对2 000 mg/L NaCl溶液中的NaCl的截留率达到82.9%,水通量为16.8 L/(m~2·h·MPa).交联后的纳滤膜有良好的耐溶胀性和长期运行稳定性.     

CS/APAM层层自组装增强再生纤维

采用层层自组装技术,在废旧瓦楞纸再生纤维表面沉积了阳离子壳聚糖(CS)/阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合膜。借助扫描电镜观察了复合膜形貌特征以表征自组装复合膜的形成,通过动电特性试验研究了复合膜形成的动力学特征,使用红外光谱分析了复合膜形成机理。同时还考察了层层自组装的实验因素对再生纤维力学性能的影响。结果表明,再生纤维表面吸附有聚电解质,随着沉积层数的增加,纤维电性发生变化,Zeta电位正负交织呈现。再生纤维力学性能试验显示,在适宜的条件下,当自组装外层为APAM时,再生纤维力学性能有很好的增强效果,经过4层自组装后,再生纤维抄成纸页的抗张指数提高了55.34%,而耐破强度增大了4倍。     

埃洛石自组装涂层在软质聚氨酯泡沫上的制备及其阻燃抑烟性能

使用层层自组装技术在软质聚氨酯泡沫(PUF)表面制备含埃洛石的层层自组装涂层,使用扫描电子显微镜、能谱分析仪和锥形量热仪等手段对涂层进行表征,研究了涂层对PUF的热稳定性、燃烧性能及烟气释放性能的影响。结果表明：埃洛石基涂层由埃洛石、海藻酸钠和聚乙烯亚胺组成,能均匀地附着在PUF表面;涂层能延缓PUF在高温条件下的热解且使残炭量明显增多;三层埃洛石基涂层PU-3的热释放速率峰值、烟气释放速率峰值以及总烟气释放量比纯PUF(PU-0)分别降低了57.3%、58.9%和80.7%。这表明,埃洛石涂层能提高材料的热稳定和火灾安全性。     

层层自组装法制备肝素微囊及其性能研究

以海藻酸钙微核为模板,采用带正电荷的聚稀丙基铵盐酸盐(PAH)和带负电荷的肝素钠(HEP),通过层层自组装(Layer-by-layer,LbL)技术构建具有多层膜结构和抗凝血活性的药物微囊.采用荧光倒置显微镜、SEM、动态光散射仪、Zeta电位仪和抗凝血仪等进行表征.结果表明,制备的海藻酸钙微核粒径约为1.5μm,尺寸均匀、分散性佳;以ALG为模板制得的LbL微囊具备典型的核壳式结构;Zeta电位检测表明,随包膜层数的增加,微囊的电位呈正负交替的变化趋势;通过体外凝血时间(PT、APtt、TT)检测微囊抗凝血活性,比较了分别以PAH和HEP作为最外层时的生物活性,其中以HEP为最外层的显著增强了材料的抗凝血性能,同时随着组装层数的增加,也提高了微囊的抗凝血性能.     

层层自组装技术制备新型功能高分子材料研究进展

层层自组装技术是一种新型的功能高分子材料制备方法,尤其是在薄膜材料制备方面有着广泛的应用,该技术能在分子水平控制成膜材料的层数、厚度及其结构。介绍了层层自组装技术在医药领域、医用材料领域、食品领域、纺织行业、传感器、阻燃材料领域、超疏水材料和微胶囊制备中的应用情况。随着科技的进步,层层自组装技术的应用领域将不断拓宽。     

层层自组装改性剑麻纤维填充聚丙烯复合材料性能研究

采用氨基功能化纳米二氧化硅(RNS-A)和聚磷酸铵(APP),利用层层自组装(LBL)法对剑麻纤维(SF)进行表面改性(mSF),并通过熔融共混法制备了剑麻纤维填充的聚丙烯(PP)复合材料.利用锥形量热仪(Cone)研究了复合材料的燃烧行为,通过热分析(TG/DTG)研究了复合材料的热稳定性,通过扫描电镜(SEM)观察了复合材料残炭的形貌,利用万能力学测试仪考察了复合材料的力学性能,采用旋转流变仪考察了改性前后剑麻纤维对复合材料流变行为的影响.研究结果表明:与PP/SF体系相比,PP/mSF复合材料的热释放速率峰值(PHRR)降低至324.9 MJ/m2,下降了28.4％;残炭率提高至7.1％,增加了54.3％,并且燃烧后形成的炭层结构较为完整,但体系的拉伸强度有一定程度的下降.与纯PP相比,PP/SF和PP/mSF复合材料均表现出较高的动态模量和复数黏度.     

多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜的制备与表征

通过碳化二亚胺(EDC)改性、二次冻干制备多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)考察了组分变化与制备过程中复合材料的微观形貌变化,并进一步利用红外、孔隙率、MTT细胞毒性实验等分析手段对复合材料的结构与性能进行了表征。实验结果表明,当胶原盐酸溶解液pH=2,胶原与β-磷酸三钙质量比为1∶2(m(Col)∶m(β-TCP)=1∶2)时,复合材料中β-TCP晶相保持较好,其与胶原之间的排列结合最为均匀紧密。经EDC改性后,SEM与AFM实验均显示了交联后的胶原束明显变大变粗,以一定的方向紧密地排列在一起。XRD图谱显示复合材料中β-TCP特征衍射峰明显。复合材料的孔径为80~90μm,三元膜孔隙率为(90.76±1.28)%,大于纯胶原冻干膜(85.88±0.92)%;红外光谱证实β-TCP中的钙离子与Col上的羧基发生了化学键合,AFM显示β-TCP颗粒能与胶原发生直接联结。复合材料的MTT实验结果为1级,是一种潜在的口腔修复膜材料。     

壳聚糖-海藻酸钾层层自组装防火涂层的制备与性能

为了克服棉纤维易燃的缺点,利用壳聚糖水溶液与海藻酸钾水溶液相反的电荷特性,采用层层自组装技术,在棉纤维织物表面构筑了壳聚糖-海藻酸盐防火涂层。红外光谱与扫描电镜的结果均表明壳聚糖与海藻酸盐均匀地涂敷在织物表面,并且涂层厚度与涂覆层数近似成正比关系;分析热重分析曲线可以发现随着复合涂层的层数增加,织物的热稳定性能在较大温度范围内有所增加;根据水平-垂直燃烧测试得到的结果并结合织物燃烧后的扫描电镜图片可知,壳聚糖-海藻酸盐体系对棉纤维具有一定的阻燃效果,并有消除余焰的作用。     

碳纳米管和壳聚糖的层层静电自组装多层膜(英文)

将多壁碳纳米管(MWCNT)置于混酸(硝酸∶硫酸=1∶3)中,利用超声波振荡截短碳纳米管、并使其与羧基链接,而后基于阳离子聚合电解质壳聚糖(CS)和阴离子短切碳纳米管之间的静电作用,在玻璃衬底上通过层层的模式均匀稳定地自组装形成复合壳聚糖多层膜。UV-vis光谱显示:组装过程呈现均匀而连续的生长。AFM和SEM观察表明:CS/MWCNT多层膜具有良好的光学特性,在生物传感器方面具有潜在的应用前景。     

层层自组装法制备光敏变色复合薄膜及其性能表征

采用层层自组装法成功制备了以光敏变色材料和聚乙烯醇(PVA)为基质的光敏变色复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)分别表征了光敏变色复合薄膜的化学组成和横断面形貌;研究了复合薄膜在紫外光照射下的光敏变色性能;用万能力学试验机和热重分析(TGA)分别检测了复合薄膜的力学性能和热稳定性能。结果表明:光敏变色材料与聚乙烯醇通过氢键结合形成光敏变色复合薄膜;SEM分析表明,光敏变色复合薄膜是典型的"三明治"结构;随着光敏变色材料浓度的增加,复合薄膜在紫外光照射下的总色度指数(ΔE*)呈现递增趋势;光敏变色复合薄膜的拉伸强度随光敏变色材料浓度的增加先增加后降低;复合薄膜的断裂伸长率随光敏变色材料的增加逐渐降低;TGA分析表明,光敏变色复合薄膜的热稳定性介于聚乙烯醇膜与光敏变色物质之间。     

多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜的制备与表征

通过碳化二亚胺(EDC)改性、二次冻干制备多孔胶原-β-磷酸三钙-硫酸软骨素复合膜材料.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)与原子力显微镜(AFM)考察了组分变化与制备过程中复合材料的微观形貌变化,并进一步利用红外、孔隙率、MTT细胞毒性实验等分析手段对复合材料的结构与性能进行了表征.实验结果表明,当胶原盐酸溶解液pH=2,胶原与β-磷酸三钙质量比为1∶2(m(Col)∶m(β-TCP)=1∶2)时,复合材料中β-TCP晶相保持较好,其与胶原之间的排列结合最为均匀紧密.经EDC改性后,SEM与AFM实验均显示了交联后的胶原束明显变大变粗,以一定的方向紧密地排列在一起.XRD图谱显示复合材料中β-TCP特征衍射峰明显.复合材料的孔径为80～90 μm,三元膜孔隙率为(90.76士1.28)％,大于纯胶原冻干膜(85.88士0.92)％;红外光谱证实β-TCP中的钙离子与Col上的羧基发生了化学键合,AFM显示β-TCP颗粒能与胶原发生直接联结.复合材料的MTT实验结果为1级,是一种潜在的口腔修复膜材料.